Lebih daripada 100 tahun yang lalu, saintis berminat dengan keupayaan otak dan cuba memahami sama ada mungkin untuk mempengaruhinya. Pada tahun 1875, doktor Inggeris Richard Cato dapat mengesan medan elektrik yang lemah pada permukaan otak arnab dan monyet. Kemudian terdapat banyak penemuan dan penyelidikan, tetapi hanya pada tahun 1950, profesor fisiologi Universiti Yale Jose Manuel Rodriguez Delgado mencipta peranti Stimosiver, yang boleh ditanam ke dalam otak dan yang dikawal menggunakan isyarat radio.
Latihan telah dijalankan ke atas monyet dan kucing. Oleh itu, rangsangan kawasan tertentu otak melalui elektrod yang diimplan menyebabkan kucing mengangkat kaki belakangnya. Menurut Delgado, haiwan itu tidak menunjukkan tanda-tanda ketidakselesaan semasa eksperimen tersebut.
Dan 13 tahun kemudian, saintis itu menghabiskan — menanam stimoseiver ke dalam otak lembu jantan dan mengawalnya melalui pemancar mudah alih.
Maka bermulalah era antara muka saraf dan teknologi yang mampu meningkatkan keupayaan biologi manusia. Sudah pada tahun 1972, implan koklea mula dijual, yang menukar bunyi menjadi isyarat elektrik, menghantarnya ke otak dan sebenarnya membenarkan orang yang mengalami masalah pendengaran yang teruk mendengar. Dan pada tahun 1973, istilah "antara muka otak-komputer" secara rasmi digunakan buat kali pertama. Pada tahun 1998, saintis Philip Kennedy menanam antara muka saraf pertama ke dalam pesakit, pemuzik Johnny Ray. Selepas strok, Johnny kehilangan keupayaan untuk bergerak. Tetapi berkat implantasi, dia belajar menggerakkan kursor dengan hanya membayangkan pergerakan tangannya.
Mengikuti saintis, idea untuk mencipta antara muka saraf telah diambil oleh syarikat perniagaan besar dan pemula. Facebook dan Elon Musk telah pun mengumumkan hasrat mereka untuk membangunkan sistem yang akan membantu mengawal objek dengan kuasa pemikiran. Sesetengah meletakkan harapan mereka pada antara muka saraf - teknologi akan membolehkan orang kurang upaya memulihkan fungsi yang hilang, memperbaiki pemulihan seseorang yang mengalami strok atau kecederaan otak traumatik. Yang lain ragu-ragu tentang perkembangan sedemikian, percaya bahawa penggunaannya penuh dengan masalah undang-undang dan etika.
Walau apa pun, terdapat bilangan pemain besar yang mencukupi di pasaran. Jika anda percaya , beberapa perkembangan telah pun dihentikan, tetapi selebihnya agak popular dan berpatutan.
Apakah antara muka saraf dan bagaimana ia boleh berguna?
Jenis Gelombang Otak
Antara muka saraf ialah sistem untuk bertukar maklumat antara otak manusia dan peranti elektronik. Ini adalah teknologi yang membolehkan seseorang berinteraksi dengan dunia luar berdasarkan rakaman aktiviti elektrik otak - electroencephalogram (EEG). Keinginan seseorang untuk melakukan beberapa tindakan dicerminkan dalam perubahan dalam EEG, yang seterusnya ditafsirkan oleh komputer.
Neurointerfaces boleh menjadi satu arah atau dua arah. Yang pertama sama ada menerima isyarat dari otak atau menghantarnya kepadanya. Yang terakhir boleh menghantar dan menerima isyarat secara serentak.
Terdapat beberapa kaedah untuk mengukur isyarat otak. Mereka dibahagikan kepada tiga jenis.
- Tidak invasif. Sensor diletakkan pada kepala untuk mengukur potensi elektrik yang dihasilkan oleh otak (EEG) dan medan magnet (MEG).
- Separa invasif. Elektrod diletakkan pada permukaan otak yang terdedah.
- Invasif. Mikroelektrod diletakkan terus ke dalam korteks serebrum, mengukur aktiviti neuron tunggal.
Ciri utama antara muka saraf ialah ia membolehkan anda menyambung terus ke otak. Apa yang boleh dilakukan dalam amalan? Antara muka saraf, sebagai contoh, boleh memudahkan atau mengubah secara radikal kehidupan orang lumpuh. Ada yang tidak boleh menulis, bergerak atau bercakap. Tetapi pada masa yang sama, otak mereka agak berfungsi. Antara muka saraf akan membolehkan orang ini melakukan tindakan tertentu dengan membaca niat menggunakan elektrod yang disambungkan ke otak.
Pilihan lain untuk menggunakan antara muka saraf telah dicipta oleh saintis Amerika yang membangunkan prostesis siber yang mampu meningkatkan ingatan manusia sebanyak 30%. Peranti menjana impuls saraf yang membantu pesakit membentuk kenangan baru dan mengingati wajah saudara mara. Dijangka perkembangan itu akan membantu melawan demensia nyanyuk, penyakit Alzheimer dan masalah ingatan yang lain.
Selain kesihatan, antara muka saraf boleh digunakan untuk pembangunan peribadi seseorang, untuk kerja dan hiburan, serta untuk interaksi dengan orang lain. Jadi, apakah perkara menarik yang boleh ditawarkan oleh neuroteknologi dalam bidang ini?
Kesempurnaan diri
Mungkin kawasan aplikasi antara muka saraf dan semua jenis aplikasi yang paling popular ialah pembangunan mana-mana kebolehan manusia. Pelbagai latihan dikhaskan untuk ini, sistem untuk pembangunan kebolehan mental, sistem untuk mengubah tingkah laku, sistem untuk mencegah tekanan, ADHD, sistem untuk bekerja dengan keadaan psiko-emosi, dan sebagainya. Aktiviti jenis ini malah mempunyai istilah tersendiri, "Kecergasan otak".
Apakah intipati idea itu? Hasil daripada banyak kajian, beberapa idea terbukti telah terbentuk tentang bagaimana aktiviti otak ini sepadan dengan keadaan kesedaran manusia. Algoritma telah muncul untuk menentukan tahap perhatian, tumpuan dan meditasi, dan kelonggaran mental. Tambahkan pada ini keupayaan untuk membaca EEG dan elektromiografi (EMG), dan hasilnya adalah gambaran keadaan semasa seseorang.
Dan apabila anda perlu belajar bagaimana untuk mendorong keadaan psiko-emosi tertentu, seseorang melatih dirinya menggunakan peranti yang menghubungkan antara muka saraf. Terdapat sejumlah besar program untuk menggambarkan EEG dan keadaan psiko-emosi; kami tidak akan menerangkan semuanya. Latihan untuk memanggil seseorang ke keadaan kesedaran yang diperlukan dilakukan menggunakan teknologi EEG biofeedback (biofeedback berdasarkan electroencephalography).
Bagaimana rupanya dalam amalan: Ibu bapa ingin meningkatkan prestasi akademik anak mereka dan mengatasi ADHD (gangguan hiperaktif kekurangan perhatian). Untuk melakukan ini, gunakan program khas (contohnya, dari ), memilih pratetap untuk melatih keadaan yang diingini: kesedaran, tumpuan, kelonggaran, meditasi, pencegahan hiperkonsentrasi. Pilih program latihan tahap tumpuan. Dan mereka melancarkannya.
Program ini menawarkan latihan kanak-kanak di mana dia perlu mengekalkan gelombang Alfa dan Beta melebihi tahap tertentu. Gelombang tidak boleh jatuh di bawah paras tertentu. Pada masa yang sama, bahan video yang dipilih oleh ibu bapa dimainkan dalam tetingkap program. Contohnya, kartun kegemaran anda. Kanak-kanak itu hanya menonton kartun, memantau tahap gelombang Alfa dan Beta dan tidak melakukan apa-apa lagi. Seterusnya, biomaklum balas akan dimainkan. Tugas kanak-kanak adalah untuk mengekalkan tahap Alfa dan Beta sepanjang latihan.
Jika salah satu tahap jatuh di bawah penunjuk yang diperlukan, kartun akan terganggu. Semasa pelajaran pertama, kanak-kanak akan cuba kembali ke keadaan yang diingini untuk menonton kartun itu. Tetapi selepas beberapa lama, otak akan belajar untuk kembali secara bebas ke keadaan ini jika ia jatuh daripadanya (dengan syarat kartun itu menarik untuk kanak-kanak itu, dan keadaan tontonan "selesa" untuk otak). Akibatnya, kanak-kanak mengembangkan keupayaan untuk mendorong keadaan tumpuan yang diperlukan, serta keupayaan untuk mengekalkan tumpuan pada tahap tertentu.
Ia kelihatan menakutkan, tetapi jangan tergesa-gesa untuk takut dan hubungi pihak berkuasa penjagaan. Terdapat juga penyelesaian yang lebih mudah berdasarkan permainan. Sebagai contoh, daripada NeuroSky. Tugas pemain adalah untuk membuat semut menolak objek ke arah dirinya ke dalam sarang semut. Tetapi agar semut bergerak tanpa henti, adalah perlu untuk mengekalkan tahap kepekatan tertentu di atas titik tertentu pada skala yang sepadan.
Apabila anda menumpukan perhatian pada proses itu, semut menolak objek. Sebaik sahaja tahap kepekatan menurun, semut berhenti dan anda membuang masa, memburukkan keputusan anda. Dengan setiap peringkat, permainan menjadi lebih sukar apabila tahap kepekatan yang diperlukan meningkat. Terdapat juga gangguan tambahan.
Hasil daripada latihan biasa, pengguna mengembangkan keupayaan untuk mengekalkan tahap penumpuan dan perhatian terhadap tugas yang sedang dijalankan, tanpa mengira gangguan luaran atau dalaman. Di sini segala-galanya seperti dalam sukan, adalah mustahil untuk mendapatkan badan atletik dengan pergi ke pusat kecergasan beberapa kali atau makan setin protein. Penyelidikan dalam bidang biofeedback EEG telah menunjukkan bahawa hasil daripada latihan jenis ini muncul hanya selepas 20 hari sesi biasa selama 20 minit setiap satu.
hiburan
Neuroheadset juga memberi peluang untuk berseronok. Tetapi semua aplikasi permainan dan hiburan juga merupakan alat untuk pembangunan diri. Apabila bermain permainan melalui antara muka saraf, anda menggunakan keadaan sedar kesedaran anda untuk mengawal watak. Dan dengan itu belajar untuk mengawal mereka.
Permainan berbilang pemain Throw Trucks With Your Mind membuat banyak bunyi pada hari itu. Watak dikawal mengikut skema penembak orang pertama standard, tetapi anda boleh melawan pemain lain hanya dengan bantuan usaha mental. Untuk melakukan ini, parameter kepekatan dan meditasi pemain dipaparkan pada monitor permainan.
Untuk membaling kotak, trak atau sebarang objek lain dari persekitaran permainan kepada pihak lawan, anda mesti mengangkatnya ke udara menggunakan kuasa mental anda dan kemudian membalingnya ke arah pihak lawan. Ia juga boleh "terbang" kepada anda, jadi orang yang lebih berkesan menggunakan keupayaan untuk menumpukan perhatian dan bermeditasi memenangi pertempuran itu. Ia sangat mengujakan untuk bertarung dengan kuasa minda menentang lawan sebenar. Antara permainan terbaru yang boleh kita sebutkan daripada MyndPlay.
Pengilang juga menawarkan pilihan permainan yang lebih senyap. Sebagai contoh, beberapa aplikasi permainan popular sekali gus. Juga patut disebut ialah permainan MyndPlay . Ia mudah: anda perlu membuat tiga pukulan dari busur dan menjaringkan jumlah mata maksimum. Untuk setiap pukulan anda boleh mendapat sehingga 10 mata. Menggunakan visual, permainan ini melibatkan anda dalam persekitarannya, selepas itu watak anda boleh mula membidik sasaran. Penunjuk tahap kepekatan muncul dalam tetingkap pemain. Semakin tinggi kepekatan, semakin dekat dengan sepuluh anak panah akan terkena. Pukulan kedua memerlukan anda memasuki keadaan meditasi untuk memukul. Pukulan ketiga akan memerlukan tumpuan sekali lagi. Beginilah permainan ini dengan jelas menunjukkan keupayaan menarik antara muka saraf.
Selain permainan, terdapat juga neurofilm interaktif. Bayangkan: anda duduk di atas sofa, memakai set kepala dan menghidupkan filem interaktif tentang pemain skate. Pada peringkat tertentu, timbul seketika apabila pemain skate telah memecut dan hampir melompat. Pada ketika ini, anda mesti menjadi pemain skate sendiri untuk menumpukan perhatian pada lompatan dan mengekalkan tahap kepekatan kesedaran sehingga watak itu menamatkan lompatan. Dengan kepekatan yang mencukupi (setanding dengan kehidupan sebenar dan tahap yang diperlukan dalam realiti), pemain skate dalam filem itu akan berjaya membuat lompatan dan plot akan beralih ke garpu interaktif seterusnya. Jika kepekatannya begitu-begitu, maka pemain skate akan jatuh, dan filem itu akan mengikuti jalan cerita yang berbeza.
Sudah difilemkan dengan cara yang sama dalam gaya Guy Ritchie, serta beberapa filem lain. Malah, plot dan pengakhiran filem secara langsung bergantung pada usaha anda. Dan ia kelihatan sangat menarik.
Logik pembangunan plot yang mudah dan bercabang
Permohonan di tempat kerja
Selain program latihan dan hiburan, pembangun telah mencipta sejumlah besar aplikasi yang bertujuan untuk kegunaan profesional. Contohnya ialah program MindRec, yang dicipta untuk perubatan, sukan, psikologi biasa dan ahli psikologi yang bekerja dengan wakil agensi penguatkuasaan undang-undang.
Bagaimana ia digunakan? Orang itu memakai neuroheadset, ahli psikologi melancarkan program dan memulakan sesi. Semasa sesi, maklumat berikut dipantau dan direkodkan dalam ingatan komputer, iaitu: tahap kepekatan, perhatian, tahap meditasi, isyarat EEG mentah, dalam beberapa jenis visualisasi pada masa yang sama, dalam julat dari 0 hingga 70 Hz. . Isyarat dibahagikan kepada julat frekuensi yang membentuk spektrum isyarat utama. Pecahan dibuat kepada 8 julat: Delta, Theta, Alfa Rendah, Alfa Tinggi, Beta Rendah, Beta Tinggi, Gamma Rendah, Gamma Tinggi. Jika perlu, rakaman audio dan video tindakan ahli psikologi dilakukan.
Bahan yang dirakam boleh disemak, melihat semua yang dipaparkan dalam masa nyata semasa sesi. Sekiranya ahli psikologi tidak menyedari sesuatu dengan segera, maka apabila mengkaji semula sesi atau latihan, dia boleh mengkaji perubahan dalam tindak balas gelombang otak dan membandingkannya dengan maklumat audiovisual. Ini adalah alat yang sangat berharga untuk mana-mana pakar dalam bidang ini.
Pilihan lain ialah pemasaran saraf. Neuroheadset membolehkan anda menjalankan penyelidikan pemasaran kerana ia menunjukkan tindak balas emosi seseorang terhadap rangsangan pemasaran tertentu. Ini adalah lebih berkesan, kerana semasa tinjauan dan soal selidik orang tidak selalu jujur dalam jawapan mereka. Dan neurostudy akan membantu anda melihat jawapan sebenar, jujur dan tidak berat sebelah. Dengan mengumpulkan kumpulan fokus dan menjalankan ujian menggunakan neuroheadset, anda boleh mendapatkan hasil yang hampir dengan realiti yang mungkin.
Interaksi dengan peranti luaran
Satu lagi bidang yang menarik untuk bekerja dengan neuroheadset ialah kawalan jauh peranti luaran. Sangat popular di kalangan kanak-kanak, sebagai contoh, adalah permainan perlumbaan yang membolehkan persaingan antara dua, tiga dan empat peserta. Berikut ialah contoh permainan sedemikian yang terkenal:
Adakah anda mahu bermain-main dengan sesuatu yang lain? Tolong, berikut adalah perkembangan lain yang juga menjadi popular.
Helikopter Orbit Kotak Teka-teki
Helikopter mainan yang dikawal oleh kuasa pemikiran. Versi standard membolehkan anda mengawal ketinggian penerbangan helikopter, tetapi terdapat banyak alat tambah yang menjadikan mainan ini sebagai mesin kecergasan otak yang berkuasa. Semakan .
Lampu Zen
Lampu mencerminkan keadaan psiko-emosi anda dalam bentuk cahaya warna tertentu. Ideal untuk membangunkan kemahiran meditasi.
Jurulatih Angkatan II
Perkara kecil yang paling lucu. Mencipta imej holografik persekitaran permainan dan objek di dalam piramid lutsinar. Dan pemain, menggunakan arahan otak, mengawal objek ini.
Necomimi
Telinga kucing comel telah menjadi popular di seluruh dunia. Peranti ini serba lengkap dan tidak memerlukan sambungan ke komputer atau telefon pintar. Pengguna memakai telinga, menghidupkannya dan mendapat peluang untuk menunjukkan moodnya (keadaan psiko-emosi) dengan menggerakkan telinga ini. By the way, produk yang serupa, , tidak menjadi popular walaupun di tanah airnya, Jepun. Di mana set kepala dimasukkan dalam kes ini, anda boleh fikirkan sendiri.
Alat dengar neuro - hiburan atau alat yang berguna?
Semasa membaca artikel itu, nampaknya antara muka saraf dan set kepala bertujuan terutamanya untuk menghiburkan seseorang atau menghiburkan tekanan emosinya. Walau bagaimanapun, ini sama sekali tidak benar. Set kepala saraf, ditambah dengan perisian yang sesuai, boleh membantu mengembangkan anggota badan selepas kecederaan teruk dan mengurangkan akibat negatif kecederaan teruk. Oleh itu, saintis secara aktif menggunakan neuroteknologi untuk membantu orang ramai.
Sebagai contoh, pada tahun 2016, saintis Amerika dari Johns Hopkins University mencipta antara muka saraf yang membantu mengawal jari individu prostesis biomekanikal. Setahun kemudian, rakan sekerja Austria mereka dari Universiti Graz membangunkan sistem untuk menulis muzik menggunakan kuasa pemikiran. Ia direka untuk orang kurang upaya yang berbakat muzik.
Pakar dari University of California menggunakan antara muka saraf, rangsangan neuromuskular dan penggantungan lumpuh dari pinggang ke bawah. Dan penyelidik Brazil, bersama-sama dengan rakan sekerja dari Amerika Syarikat, Switzerland dan Jerman, dapat sebahagiannya pada pesakit yang menggunakan antara muka saraf, realiti maya dan exoskeleton. Perkembangan juga sedang dijalankan untuk berinteraksi dengan pesakit sindrom terkunci. Teknologi ini akan membantu mengenal pasti pesakit sedemikian, berkomunikasi dengan mereka, dan memulihkan kawalan ke atas badan.
Facebook telah mula bekerja pada antara muka saraf bukan invasif yang akan membantu pengguna menaip tanpa papan kekunci. Nissan telah membangunkan antara muka mesin otak untuk membaca fikiran semasa memandu untuk meningkatkan masa tindak balas. Dan Elon Musk juga mahu menyambungkan otak dengan komputer untuk mengelakkan mengambil alih dunia dengan kecerdasan buatan.
Syarikat-syarikat Rusia belum boleh berbangga dengan banyak pencapaian dalam bidang neuroteknologi. Walau bagaimanapun, Rostec baru-baru ini membentangkan sampel pra-pengeluaran peranti yang akan membantu pertukaran maklumat antara otak dan peranti luaran. Topi keledar itu dibangunkan oleh Institut Mesin Kawalan Elektronik (INEUM) yang dinamakan sempena. I. S. Brook. Diandaikan bahawa antara muka saraf akan memungkinkan untuk mengawal peranti elektronik dan elektromekanikal: prostetik, kenderaan.
Apa yang menanti pasaran antara muka saraf?
Menurut , pasaran antara muka komputer global akan mencapai $2022 bilion menjelang 1,72. Sekarang bidang utama aplikasi antara muka saraf adalah perubatan, tetapi kawasan hiburan, serta bidang ketenteraan dan perindustrian, sedang giat membangun. Alat dengar neuro untuk mengawal robot tempur bukan lagi sekadar fantasi manis orang-orang berkulit tinggi dalam pakaian seragam, tetapi masalah yang boleh diselesaikan sepenuhnya.
Disebabkan fakta bahawa alat dengar saraf menawarkan persekitaran terbuka yang boleh digunakan untuk mencipta perisian anda sendiri, pengaturcaraan neuro persendirian juga sedang berkembang. Sebagai contoh, salah satu peneraju pasaran, NeuroSky, tersedia untuk pembangun secara percuma. Dan akibatnya, semakin banyak aplikasi muncul yang menggunakan keupayaan platform ini.
Mari kita ambil perhatian bahawa inisiatif untuk pengenalan meluas antara muka saraf dan cip otak bukan sahaja menghadapi sokongan, tetapi juga kritikan. Di satu pihak, antara muka saraf boleh meningkatkan rawatan kecederaan otak traumatik, lumpuh, epilepsi atau skizofrenia. Sebaliknya, teknologi sedemikian boleh memburukkan lagi ketidaksamaan sosial.
Terdapat kebimbangan bahawa pada masa ini tiada asas undang-undang atau etika untuk memperkenalkan elektrod kepada orang yang sihat. Di samping itu, antara muka saraf boleh menjadikan otak manusia sebagai objek yang kerajaan, pengiklan, penggodam, reptilia dan individu lain akan mahu menembusi, yang tidak mungkin disenangi oleh orang biasa. Dan secara umum, antara muka saraf dan set kepala boleh mengubah ciri-ciri seseorang, menjejaskan jiwa dan aktivitinya sebagai individu, dan memesongkan pemahaman orang sebagai makhluk fisiologi.
Secara umum, jelas bahawa neuroteknologi akan terus berkembang. Tetapi adalah mustahil untuk meramalkan bila ia akan menjadi benar-benar boleh diakses dan lebih berkesan.
Apa lagi yang menarik di blog?
→
→
→
→
→
Sumber: www.habr.com